Bridging the Gap between Virtual and Physical Classrooms to Enhance Distance Learning Experience

Abstract

In this paper we report on our current research and development work that aims to apply pervasive computing and context-aware technologies to enhance the teaching and learning experience in distance education environments. In order to achieve this goal we move from the 2-D user interfaces found in virtual class management systems to the ubiquitous 3-D environment of the classroom. A smart classroom prototype is presented which provides the necessary mechanisms for building context-aware services to enrich distance learning experience. The fusion of location tracking with activity recognition mechanisms allows to control the liveliness of the video stream transmitted to remote students in order to reduce the gap between physical and virtual classrooms.

Smart Cooperative Distance Learning: Ein multiagentenbasierter Ansatz zur Unterstützung des kooperativen Lernens im Distanzunterricht

“…Im Zuge der Recherche zeigte sich, dass keine Implementierungen von Smart Classrooms oder Smart Learning Environments existieren, die für die Lösung des aufgeworfenen Problems, also für die Unterstützung des methodenbasierten, kooperativen Lernens im Distanzunterricht, verwendet werden können. Gleichwohl unterstützen die in der zweiten Literaturrecherche identifizierten Systeme andere Funktionen eines Distanzunterrichts -und zwar: die Schülerinteraktionen und den Datenaustausch (Che et al 2003;Shi et al 2002Shi et al , 2010Zhang et al 2003;Li et al 2010;Di et al 2008;Nishantha et al 2008;Goumopoulos et al 2015;Stergiou et al 2018), die Aufgabenaufbereitung (Ennouamani et al 2020), die Aufgabenverteilung (Burguillo und Vázquez 2004;Ennouamani et al 2020), die Lernerfolgsmessung (Burguillo und Vázquez 2004;Ennouamani et al 2020), den Einsatz mobiler Endgeräte (Stergiou et al 2018;Ennouamani et al 2020) und die Live-Integration von Maschinen und Robotern (Tan et al 2019). Die identifizierten Systeme für den Distanzunterricht ermöglichen also insbesondere einen Datenaustausch zwischen Schülern sowie deren Interaktion über eine Chatfunktion, Videos und digitale Smart Boards.…”

“…Die identifizierten Systeme für den Distanzunterricht ermöglichen also insbesondere einen Datenaustausch zwischen Schülern sowie deren Interaktion über eine Chatfunktion, Videos und digitale Smart Boards. Kameras, Mikrophone und Sensoren erfassen die Positionen, Bewegungen und Wortlaute von Personen und stellen sie auf einem Computerbildschirm (Zhang et al 2003;Goumopoulos et al 2015) oder in einer virtuellen Umgebung (Stergiou et al 2018) aufbereitet zur Verfügung. Ennouamani et al (2020) präsentieren ein System für den Distanzunterricht zur Erfassung des individuellen Lernstands für die Lehrkraft und zur medialen Aufbereitung der Lerninhalte für mobile Endgeräte in Abhängigkeit von den Bedürfnissen der Schüler.…”